STRESS EVALUATION OF OVERDENTURES SUPPORTED BY DIFFERENT IMPLANTS IN EDENTULOUS RESORBED MANDIBLE: A FINITE ELEMENT ANALYSIS

Dişsiz Rezorbe Mandibulaya Farklı İmplantlarla Yapılan Overdenture Protezlerde Gerilme Analizinin Değerlendirilmesi: Sonlu Elemanlar Analizi Çalışması

Abstract

Aim: The aim of this study was to compare the biomechanical behavior of overdentures retained with different implant dimensions with or without using graft in a resorbed mandible. Material and Methods: To simulate the resorbed mandible two 3 dimensional models were created according to the Type II bone properties. 3.3×11.5 mm (narrow diameter implant) and 2.5×13 mm (mini dental implant) implants were scanned using 3 dimensional scanner and modelled. Model 1 was created as the two narrow diameter implants were placed vertically in the canine area, 4 mini dental implants were placed as two of them in lateral incisor area vertically and the rest two implants were placed in 1.premolar region with 30° inclination to create Model 2. Overdentures were designed for each model. 150 N vertical occlusal force were applied from 1.molar tooth of overdenture, unilaterally and bilaterally and data were obtained. Results: The von Mises stresses on implants and principal stresses on cortical bone around implant necks and stress patterns of models were evaluated. The highest value of von Mises stress was in the implant on the loaded side under unilateral loading in Model 1 as 33.64 MPa. Maximum principal stresses was the highest in Model 2 around cortical bone in left lateral incisor area under unilateral loading and found as 7.75 MPa. The highest value of minimum principal stress was determined 6.2 MPa around cortical bone in the left implant area under unilateral loading. Conclusion: In a resorbed mandible 4 mini dental implant retained overdenture choice without using graft might be preferable instead of 2 narrow implant retained overdenture using graft procedure in terms of biomechanical aspect. Bilateral balanced occlusion might be better for distribution of occlusal forces.

Özet

Amaç: Bu çalıĢmanın amacı rezorbe mandibular kretlerde greft uygulanarak ve uygulanmadan yerleĢtirilen farklı boyutlardakiimplantlarla desteklenmiĢ overdenture protezlerin biyomekanik olarak değerlendirilmesidir.Gereç ve Yöntem: Rezorbe mandibulayı taklit etmek amacıyla 2 tane 3 boyutlu mandibular model Tip II kemik özelliklerinegöre oluĢturuldu. 3.3×11.5 mm (dar çaplı implant) ve 2.5×13 mm (mini dental implant) boyutlarındaki osseointegre implantlar 3boyutlu tarayıcı yardımıyla tarandı ve modellendi. Ġki adet dar çaplı implant kaninler bölgesine dik olacak Ģekilde yerleĢtirilerekModel 1 elde edildi. Dört adet mini dental implant ise ikisi lateral kesiciler bölgesine dik olarak diğer ikisi ise 1.premolarbölgesine 30° açıyla yerleĢtirilerek Model 2 oluĢturuldu. Her bir model için overdenture tasarlandı. Vertikal olarak 150 N oklüzalkuvvet tek (soldan) ve çift taraflı olacak Ģekilde protezin 1.molar diĢi üzerinden uygulanarak veriler elde edildi.Bulgular: Ġmplantlarda oluĢan von Mises değerleri ve kortikal kemikte implant boynu etrafında meydana gelen asal gerilmesonuçları ve gerilme haritaları değerlendirildi. En yüksek von Mises değeri tek taraflı yüklemede Model 1’de yüklenen taraftakiimplant çevresinde 33.64 MPa olarak belirlendi. Kortikal kemikteki maksimum asal gerilme için en yüksek değer tek taraflıyüklemede Model 2’de sol lateral kesici bölgesindeki implant çevresinde 7.75 MPa olarak bulundu. Minimum asal gerilme değeriModel 1’de tek taraflı yüklemede soldaki implantın çevresinde 6.2 MPa olarak belirlendi.Sonuç: Rezorbe diĢsiz mandibular kretlerde greft uygulanarak yapılacak olan 2 dar çaplı implant destekli overdenture yerinegreft uygulanmadan yapılacak 4 mini dental implant destekli overdenture seçeneği biyomekanik açıdan avantajlı olabilir. Bilateraldengeli oklüzyon oluĢturulması da gelen kuvvet dağılımı açısından iyi bir seçenek olarak düĢünülmektedir.